مسأله پكش و مچاله شدن اجسام باريك الاستيك بطور روزمره در طبیعت، صنعت و فعالیت های بشری ديده مي شود که از آن جمله می توان پکیده شدن رشته های DNA درون ویروس ها، مچاله شدن ميله ها و صفحات فلزي يا كاغذي و يا انباشتگي سيم پلاتيني در درون حفره مويرگي كه در درمان بيماري آماس مغزي صورت مي گيرد اشاره كرد. هر چند اين پديده ها در ابعاد طولی مختلف مشاهده می شوند ولي همه آنها برخی جنبه های فیزیکی معمول را به طور مشترک دارا هستند. با وجود كاربردهاي فراوان اين مسئله و اهميت آن هنوز درک فیزیکدانان از این سیستم ها محدود مي باشد.
در پژوهشي كه اخیرا توسط پژوهشگران دانشگاه تحصيلات تكميلي در علوم پايه زنجان و همکارانشان در دانشگاه صنعتي زوريخ به انجام رسیده و نتايج آن در نشریه Physics Review Letters باا عنوان "پكش سيمهاي الاستيك در محفظه كروي " به چاپ رسيد، آنها نشان داده اند كه انحناي ذاتي رشته هاي الاستيك و پيچش آن سهم تعيين كننده اي در ريختبندي ساختارهاي ايجاد شده دارند، بطوريكه اگر رشته داراي انحناي ذاتي بوده و اجازه آزاد شدن پيچش به رشته داده نشود ساختارهاي ايجاد شده مانند توده اي از اسپاگتي در هم تنيده، نامنظم مي باشند. ولي در مورد رشته هاي صافي كه مي توانند پيچش خود را آزاد كنند ساختارها پكيده منظمي مشاهده مي شود. در هر دو ريختبندي كسر پكش بيشينه سيستم به سايز سيستم يعني نسبت قطر رشته به قطركره وابسته است. در واقع جواب به اين سوال كه چه مقدار سيم براي پركردن يك كره لازم است به انحناي ذاتي سيم، نحوه آزاد شدن پيچش و سايز سيستم وابسته است. بطوريكه بيشترين مقدار چگالي پكش در حالت منظم براي كره هاي بزرگ و درحالت نامنظم براي كره هاي كوچك اتفاق مي افتد.
انتظار میرود که اين پژوهش بتواند در شماري از مسائل در شاخه هاي ديگري مانند درمان بيماري آماس مغزي، پكش رشته پلاتين در درون حفره هاي مويرگي مغز و پكش DNA در داخل ويروس، مورد استفاده قرار گيرد.
همچنين اين مقاله به عنوان مقاله پيشنهادي ويراستار (Editor's Suggestion) انتخاب گرديده و خبر اين پژوهش در بخشSYNOPSIS ، مجله الكترونيكي Physics انجمن فيزيك آمريكا نيز عنوان گرديده است. براي اطلاعات بيشتر مي توانيد به مراجع زير مراجعه نماييد:
http://prl.aps.org/toc/PRL/v106/i21
http://prl.aps.org/covers/106/21
http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.106.214102
http://arxiv.org/abs/1105.5404

عكس روي جلد شماره 27 مي مجله Physics Review Letters از مقاله مذكور انتخاب گرديده است. طرف چپ نمونه شبيه سازي حالت نامنظم پكش و طرف راست توموگرافي نمونه آزمايشگاهي را نشان مي دهد. مرجع: http://prl.aps.org/covers/106/21

طرف چپ نمونه آزمايشگاهي حالت پكش نا منظم و سمت راست نمونه آزمايشگاهي حالت پكش منظم را نشان مي دهد. عكس از جواد نجفي دانشجوي كارشناسي ارشد، آزمايشگاه شاره پيچيده دانشگاه تحصيلات تكميلي در علوم پايه زنجان.

نمونه شبيه سازي حالت پكش نامنظم، اين شبيه سازي توسط نوربرت استوپ دانشجوي دكتري در دانشگاه صنعتي زوريخ انجام گرفته.



